移动计算PPT

移动计算的特点
与固定网络上的分布计算相比,移动计算具 有以下一些主要特点: • 移动性 • 网络条件多样性 • 频繁断接性 • 网络通信的非对称性 • 移动节点的电源能力有限 • 可靠性低
移动性
• 移动节点在移动过程中可以通过所在无线
单元的移动支持节点MSS与固定网络节点或 其他移动计算机相连接。
移动计算的应用领域 ：
面向普适服务的移动计算技术目标是使任何人可以 随时的访问感兴趣的信息或得到任何所需的服务。 移动应用多种多样，在生活，军事上多领域得以应 用。 （以下对几个典型应用做简要介绍）
①智能电话 ②穿戴计算机 ③传感器网络 ④办公商务 ⑤医疗 ⑥…… 详例① 详例②
民用领域 概括 框架 军事领域
移动性
• 地址迁移：包括不同网络IP地址的切换以及异构
网络不同地址类型的切换带来连接中断问题，解 决方式就是移动IP。 • 位置依赖：会带来位置依赖信任的配置问题以及 无法手动配置的问题。解决方式就是使用动态配 置启用“位置相关”服务。
网络条件多样性
• 移动节点在移动过程中所使用的网络一般
是变化的,这些网络既可以是高带宽的固定 网络,也可以是低带宽的无线广域网(CDPD),
关的查询和计算的优化。
移动计算技术的发展现状
近年来，移动终端设备的产品种类越来越多， 目前可直接从市场上购得的移动终端设备包括笔记 本电脑、手持式计算机、PDA、掌上领航管理器、 CE兼容管理器、双向互动寻呼机等。移动计算机的 处理能力和存储容量等性能指标同样按摩尔定律以 每18个月翻一番的速度提高。高档移动计算机已经 足以满足在单机上运行数据库应用的要求。主要体 现在无线通信网络方面、开发工具方面、软件平台 方面以及数据管理方面等。
客户端操作系统仍然以Windows 95/2000/NT、 PalmOS、Win CE为主。适用于各种移动设备的Web 浏览器，以及在移动客户端支持基于Web的应用， 也逐渐为Internet开发商进军移动Web应用的关注点 。
4.数据管理方面
学术界和一些重要的数据库产品供应商对基于 Agent和数据复制技术的移动数据库技术的移动数据 库技术进行了深入研究，提出了移动数据库的二级 复制和三级复制体系结构及Client/Agent/Server的三 层结构。
移动计算的应用领域 ：
详例：②穿戴计算机 ： 穿戴计算机的特性 •移动性 •传感器的使用•“引人注意”性•持续工作性• 无线组网能力•系统功耗低 • 高可靠性和高安全性 穿戴计算机的应用（民用）： 登山活动、探险活动、勘探工作、考察、考古、测绘 等工作与活动 森林防火、抗洪防汛、抢险救灾等活动医、疗监护、 设备维修、辅助交流、信息采集娱乐等
由于移动计算具有上述特点,构造一个移动应用
系统,必须在终端、网络、数据库平台以及应用开发 上做一些特定考虑。适合移动计算的终端、网络和 数据库平台已经有较多的通信和计算机公司(如
Lucent、Motolora、Ericsson、IBM、Oracle、Sybase
等)的产品可供选择。应用上则须考虑与位置移动相
近年来，JAVA技术的成熟以及在移动领域应用的快速发 展，为开发移动业务提供了更广阔的平台，像诺基亚S360系 列等专门提供基于JAVA的开发包，为用户开发移动业务提供 了便捷的开发平台。随着移动计算技术的发展，移动用户之 间，或者是移动用户与固定网络上的用户之间可实现数据矩 交换，W3C提出的XML技术为实现这种数据交换提供了更加 便捷的手段。随着移动计算中对图形、图像以及动画的需求 ，W3C国际移动联盟组织提出了关于图形、图像的移动SVG 技术规范。随着移动计算技术的不断发展，开发移动业务与 固定网络上的业务没有本质上的区别，特别是随着IETF移动 IP技术的成熟与应用，将在网络层对移动问题得到透明解决 ，因此未来移动计算将会得到更大的发展与应用。
• 电源能力有限会带来不能持续工作、可能导致数
据丢失等问题。 • 解决电池的供电问题需要从软硬件节能设计，改 进电池蓄电能力、创造无限充电能方向考虑。
可靠性低
• 这与无线网络本身的可靠性及移动计算环
境的易受干扰和不安全等因素有关。
可靠性低
• 存在安全威胁，因为开放介质，信号易于被截获
和窃听，且数据容易丢失和损毁。 • 解决安全问题的方法wenku.baidu.com使用调频以及加密技术； 解决数据风险问题需啊哟改进数据同步技术以及 数据加密存储与访问控制。
移动计算机系统模型
移动计算机系统中包括三类节点：
1.服务器(SVR)节点
2.移动支持(MSS)节点(或称移动服务基站) 3.移动客户机(MC)节点
移动计算机系统模型如图：
从上一幻灯片的模型图可以看出，移动 客户通过移动支持节点MSS接入到固定网络， 移动客户通过移动网络与有线网络获取有线 网络上提供的数据服务。移动服务期具有对 移动用户的管理、注册、注销及接入的功能 等。
频繁断接性
• 由于受电源、无线通信费用、网络条件等
因素的限制,移动计算机一般不会采用持续 连网的工作方式,而是主动或被动地间连、
断接。
频繁断接性
• 断接是指无线通信链路的中断，造成中断原因是
信号干扰、覆盖、屏蔽等。断接会带来服务中断 、性能下降等问题。 • 要解决断接问题就得追求断接的透明性，以及技 术手段包括缓冲、协议改造。
移动计算的概念
• 概念之三：《遥感信息》给出的概念：
利用移动终端，通过无线信息网络与远程 服务器交换数据的分布式计算，称为移动计 算。 移动计算的作用在于将有用、准确、及 时的信息与中央信息系统相互作用，分担任 何时间、任何地点需要中央信息系统的用户 。
移动计算的概念
• 概念之四，《微计算机信息》给出的概念是： 随着计算机网络的日益发展，在终端网络和软 件平台等方面取得了显著性的进步，这些显著性 进步，不仅满足了人们对信息获取实时性和便利 性的需求，而且还推动了移动计算技术的迅猛发 展。利用移动终端通过无线和固定网络与远程服 务器交换数据的分布计算环境，称为移动计算。
1.无线网络通信方面
除了CDPD、GSM、CDMA等已得到大规模发展的 模拟和数字蜂窝通信系统外，无线LAN和卫星通信 系统也有了较大提高。IEEE提出针对无线LAN的IEEE 802111（1998-99）标准，3COM、Lucen、Proxim等 无线LAN生产商已经开始生产满足IEEE 802111标准 的无线LAN产品。
2.开发工具方面
Nettech、Oracle、IBM、Bellcore（现在称 为Telecordia Technologies）等均提供专门用 于开发移动应用的工具，如Bellcore提供的 “airboss”SDK。IBM的eNetwork则是基于 Web的移动应用开发工具。
3.软件平台方面
移动计算的概念
• 综上所述，尽管不同的组织和不同的书， 给出的移动计算的概念是不同的，但这些 概念均包含 在移动过程不中断用户的业务，即用户在 任何时间、任何地点均能够从网络中获取所 期望的服务。
移动计算环境
移动终端所处的环境称之为移动计算环境， 它以无线网络为主，支持移动用户访问网络数据 ，实现无约束、自由通信和共享的分布式计算环 境。与传统固定网络分布式计算环境相比，移动 计算环境主要具有移动性、频繁断接性、非对称 性和低可靠性等特点。建立在移动环境上的移动 计算是一种新技术，他使得计算机和其他信息设 备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能 够传输数据。
移动计算的应用领域 ：
详例：④移动电子商务： 移动电子商务技术利用手机、PDA以及掌上电脑等 无线终端进行的电子商务。移动电子商务将因特网、 移动通信技术、短距离通信技术以及其他相关技术结 合，使轻便、功能强大的移动终端可以作为用户的电 子钱包、信息库、电子信用卡等而存在，极大地方便 用户的生活工作。 移动办公： 移动办公利用移动设备的移动信息化软件，建立移动 设备和电脑互联互通的企业软件应用系统，拜托时间 和场所局限，随时进行岁深化的公司管理和沟通。有 效提高管理效率，推动政府和企业效益增长。
移动计算的应用领域 ：
详例：③传感器网络的应用： 1、城市交通：•高速公路车辆监测、交通状况监测、停车 场位置导引、车辆识别 2、健康医疗•医疗检测与诊断、医疗设备联网、病人状况 监测、人体内部情况监测 3、商务应用•商场保安监测、交易过程监视、工厂内部监 视 4、家庭应用•网络家电监控、家庭保安、儿童监护、智能 玩居 5、环境监测•农田环境监测 •土壤监测 •气候监测 •水文监 测 •森林火灾观测 6、传感器网络在军事领域的应用•战场观测与监视•敌方 侦察•目标跟踪与分类•核生化攻击检测 •有害物质（气体、液体、辐射等）检测•战场可视化• 导向系统
移动计算的概念
• 概念之五，《Mobile Computing》一书中给出 的概念是： 移动计算就是利用计算机与通信技术，在用户 离开固定设施时也能在不间断的工作的情况下创 建业务解决方案的规程。除了移动性和远程计算 功能之外，它还蕴含着拨号、lsdn，或者是无线 网络、基于无限笔的应用，笔记本、掌上电脑、 PAD、通信服务器等功能，同时也包括运动中的 用户。
甚至处于断接状态。
网络条件多样性
• 低带宽网络：会带来服务类型限制、通信协议限
制等问题，解决方法为提高带宽的利用率，使用 压缩、请求合并、数据预取、缓存回写等技术手 段，更高层次上的方法是改善通信调度算法。 带宽间波动：会带来服务质量无法保证、限制服 务类型等问题。解决方法是降低带宽波动对应用 的影响、使用自适应QoS等技术手段。
移动计算技术
目录
• • • • • • • 引言 移动计算概念和移动计算环境 移动计算系统模型 移动计算特点 移动计算技术发展现状 移动计算的应用领域 移动计算的主要技术
引言
移动计算技术是分布式计算领域重要的技术之一。随着 计算机网络和Internet技术以及移动设备的进一步发展，在军 事和经济中越来越重要。国际学术界对移动计算问题十分重 视，召开多次国际学术会议和论坛。 应用传统技术和方法，在大规模分布环境下开发分布应 用有较多不便，不能提供可配置、可扩展和可制定的特性。 由于移动计算技术的理论和方法学研究严重滞后，造成理解 、评定和比较已有的移动系统相当困难。利用代码移动技术 ，一定程度上可解决网络传输带宽有限的情况下，传统计算 技术难以解决无用大量信息流量问题。其核心技术是通过程 序代码网络上的移动，使其驻留到要访问的信息源节点，并 在该处执行该代码，进行信息处理，甚至将结果回传至原请 求节点，从而减少了网络流量负载，改善了响应时间，这种 技术可应用于移动计算设备中，有着广阔应用前景。
如上图所示，移动计算环境由服务端、移动 端及网络组成。
移动计算环境
• 移动端设备主要包括笔记本、PAD、掌上电 脑、智能手机及手机等各种移动终端设备。
• 服务端的主要功能是接受移动端的请求，根 据请求完成相应的服务处理功能，并将处理 的最终结果返回给移动端。 • 一般情况下，服务端放置在有线网络上，负 责完成资源组织、业务处理及相应的服务支 撑功能。
网络通信的非对称性
• 一般固定服务器节点具有强大的发送设备,
移动节点的发送能力较弱。因此,下行链路 和上行链路的通信带宽和代价相差较大。
移动计算机的电源能力有限
• 移动计算机主要依靠蓄电池供电,容量有限
。经验表明,电池容量的提高远低于同期CPU 速度和存储容量的发展速度。
移动计算机的电源能力有限
移动计算的应用领域 ：
A.民用领域的应用—— •智能电话① •穿戴计算机② •传感器网络③ •智能办公④ •智慧医疗⑤ •智能交通 •智能家居 •智能农业 •……
移动计算的应用领域 ：
详例：①智能电话： 移动电话变得越来越小功能越来越强大； 与PDA等合而为一； 网络接入； Email和即时消息； 安装应用程序； 音频/视频的播放和采集； 游戏/社交； 新闻/股票等信息； 移动办公；
移动计算的概念 和 移动计算环境
移动计算的概念
• 移动计算的概念的版本比较多，下面给出 一些典型概念。 • 概念之一，ACM给出的概念是：
所谓移动计算，就是用户在任何时间、任 何地点均能不间断地获取网络服务，包括数 据服务和我计算服务。
移动计算的概念
• 概念之二，《商场现代化》给出的概念是：
所谓移动计算，指的是在任何地点和运动状 态下，便携式设备的用户都能通过相应的网络 设备从数据源处获得信息与服务。